联系方式
电话:0518-85372405
传真:0518-85372403
手机:13861430261
邮箱:lyghqfj@sina.com
地址:连云港市海州区新坝镇新北路 
邮编:222023

什么叫真空除氧器?真空除氧器在锅炉电厂中的应用?

日期:2017-12-1 11:07:05 来源:www.hqfj.cn 浏览次数:215

什么叫真空除氧器真空除氧器在锅炉电厂中的应用?

       什么叫真空除氧器?真空除氧器说明→是一种使水在真空下低温沸腾,脱除水中含有的氧气、氮气、二氧化碳等气体的设备,由除氧水箱(除氧塔)和真空机组两大部分组成,除氧水箱可以高位或低位布置,真空泵机组可采用以蒸汽作动力的蒸汽喷射泵,或以循环水为工作介质的水喷射泵。

举例说明真空除氧器在锅炉电厂中的应用?

       孤岛采油厂自1993年至今已累计建成固定注汽站5座、活动注汽站11座,投产23t/h注汽锅炉9台、11.2t/h活动注汽锅炉3台、9t/h活动注汽锅炉8台,担负着全厂800余口稠油热采井的注汽任务。

       注汽锅炉是将经水处理装置处理合格的水加热成具有较高干度的湿蒸汽,再经输汽管道、注汽管柱注入到稠油热采井井底的油田专用直流锅炉,由于直流锅炉没有汽包,相比其它工业锅炉对给水水质高,尤其是溶解氧指标(标准规定锅炉给水溶解氧指标为≤10ug/l)。由于宏庆公司注汽用水为黄河地表水,溶解氧含氧量高且受环境温度影响大。除氧技术是湿蒸汽发生器安全、经济运行的关键技术之一。溶解氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,会腐蚀锅炉的水汽系统和部件,腐蚀产物沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难溶且传热不良的铁垢,而且腐蚀造成管道内壁点坑,使管材壁厚减薄,严重时会发生管道爆炸事故。

       为了不断降低锅炉给水溶解氧,采油厂先后配套了常温过滤除氧器、解析除氧器、热力除氧器、真空除氧器等物理除氧器,也取得了一些成效,对降低锅炉氧腐蚀起到了一定的效果。但这些除氧器或多或少地存在一些先天性的缺点、对现场的适应性(尤其是对活动注汽锅炉)差。热力除氧器给水必须加热,自用汽占锅炉负荷的15%左右,不经济;负荷适应性差,而活动注汽锅炉运行复合变化范围大,水源、注汽量等对除氧器影响显著;设备体积大,维护、搬迁工作量大。而现今普遍采用的过滤除氧器在运行中暴露出一些问题,主要表现在以下几个方面:

       1、除氧效果不稳定:新投用或更换海绵铁的除氧器,除氧效果较好,甚至达到0mg/l,但这样的效果只能维持15天左右,随着运行时间的延长除氧效果下降的速度很快,尤其是在冬季,受水温等因素的影响,除氧指标更加难以控制,除氧水含氧高达1000-5000ppb不等,不利于注汽锅炉的安全运行。

       2、运行成本高:运行中海绵铁的实际使用寿命一般仅为120~150天左右,也就是说,每个注汽站每年需更换海绵铁1-2次。另外,由于受海绵铁反应后产生的Fe3+的影响,除氧器树脂使用寿命也就为120天左右,每个注汽站每年需更换除氧器树脂2次。频繁地更换海绵铁和树脂造成运行成本偏高。

       3、除氧器再生水耗大:为了提高水质指标,除氧器实际运行周期为6~10小时,每天再生(反洗、正洗)次数达2~4次,每次反洗时间为0.3h~0.5h,正洗时间为1h左右,总用水量达40~60m3,每个注汽站每天仅除氧器再生用水达80~150 m3,而这些水均外排,造成环境污染,注汽水耗高,经济效益低。

       4、不能实现一天24小时连续运行:由于每天除氧器都需再生2~4次,占用3~8小时,而除氧器再生期间无法进行物理除氧,造成这期间高含氧水直接进入注汽锅炉,给注汽站的长期、安全运行带来隐患。

       5、除氧器在停用期间,海绵铁难于管理、维护。

       解析除氧器虽然就除氧效果来说还可以,但存在降低锅炉给水PH值、耗电高、需要频繁添加活性碳、安装总高度过高等缺点。真空膜式除氧器虽然除氧效果不错,但对进水要求过高,不适合黄河水胶质物含量高的实际特点,随着运行时间的不断延长,膜组件脱气效率下降过快,需要频繁化学清洗。

       为了进步提高我厂注汽锅炉特别是以常温过滤除氧器为主要除氧手段的注汽锅炉的用水含氧指标,保证注汽锅炉的安全、高效运行,2006年在活动4#注汽站试验应用了1台真空除氧装置,现场应用实践发现,真空除氧器现场应用效果较为理想,表现为除氧指标稳定,一般稳定在50-700ppb,经进一步化学除残氧,完全达到了注汽锅炉给水的含氧指标(<10ppb),具有较高的推广应用价值。  

真空除氧器技术原理:

      真空除氧器是指在低于大气压力的情况下的除氧,基于亨利定律:在一定的温度和压强下,一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比。方法是:降低水面上的压力,产生一定的真空,可降低水的沸点,使水在一定温度下(常温)沸腾,从而除去水中溶解氧。

       气体在水中的溶解度气体在液相中的溶解度取决于液相的温度和液面上该种气体的分压力,单位表面吸附的分子数可用下式表示:σ= K0*p*eQ/RT /T1/2σ——单位表面吸附的分子数 p——液相表面被吸附分子的分压强T——绝对温度Q——1摩尔气体分子由气态转成吸附态时放出的热量R——气体常数  K0——由气体密度或浓度和分子量决定的常数根据吸附理论,液相表面单位面积所吸附的气体分子数越多,被液相分子所吸引而结合的气体分子越多。

       (1)气体溶解量与温度的关系  设压力保持恒定不变,吸附在液体表面的分子数与温度的关系:σ= K1*e Q/RT  /T1/2  K1--由K0和恒定压力决定的常数上式中,T1/2的影响与e的幂次的影响相比是小的。因此,当压力恒定时,被吸附分子数将随温度的增加而按指数下降。真空除氧一般采用不加热方式,所以水温T只随环境温度变化而变化。

       (2)气体溶解量与压力的关系设温度保持恒定不变,吸附在液体表面的分子数与压力的关系:σ=K2PK2——由K0 和恒定温度决定的常数当温度一定时,气体吸附分子量与压力成正比,即在液相中的气容量与液面上的气体压力成正比。这是真空除氧技术的关键,水面的分压力越小,水中的气容量的越低。当除氧器接近真空时,水中的气容量接近于零,起到脱气的效果。在脱除溶解氧的同时,也脱去CO2、N2等气体,对锅炉运行十分有利。

       (3)水中饱和溶氧量与温度和压力的关系:(压力MPa,温度℃,溶氧量mg/l)

真空除氧系统组成:

      目前推广应用的真空除氧器主要是连云港宏庆电力辅机开发有限公司生产的真空除氧器,均采用撬座式安装。整套除氧器主要由过滤器、脱氧罐、真空泵、增压泵、控制盘及相应的电器仪表控制系统等组成。除氧器采用的是两级除氧方式,除氧器采用的是一级除氧方式,由于除氧器除氧器多一级除氧过程,相应的在配套设备上多一台增压泵和一组雾化装置。真空除氧器:来水首先经过精度为300μ的不锈钢过滤器,有效滤除水中杂物,防止堵塞除氧喷头。过滤后的水通过一级除氧喷头进入脱氧罐内,在罐内形成大面积雾状。由于真空泵的作用,罐内处于负压状态,使氧在水中的平衡降低而释放出来,蒸发的水汽和释放出的氧等气体由真空泵抽出。水经进一级脱氧后,再由一级泵和二级除氧喷头再次进入脱氧罐内进行二次脱氧,经过两级脱氧处理后的除氧水由二级泵供给锅炉。当二级泵供水流量不足时,系统会自动停止二级泵运行,并自动打开旁路阀。(系统构成见图一、二)




      真空除氧器与其它除氧器相比,具有除氧效果稳定、运行维护方便的特点,适合注汽锅炉(尤其是活动注汽锅炉)除氧要求,具有较高的推广应用价值。目前仅孤岛采油厂还有10台旧式除氧器有待进一步改造应用,其它锅炉给水除氧领域也可以大面积推广应用。

      目前在用真空除氧器毕竟是近几年才发展的技术,相信还有一些进一步完善提高的地方,下一步计划探索除氧水预热、氮气解析辅助真空除氧技术,以进一步提高除氧指标。

电力辅机销售